FR2785735A1 - Alimentation faible puissance sans inductance - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un circuit d'alimentation d'une charge par une tension continue (Vout) fournie par un condensateur de stockage (12) à partir d'une tension alternative redressée (Vin) d'amplitude élevée devant la valeur souhaitée pour ladite tension continue, qui comporte des moyens (22, 24, 26, 28, 18) pour charger le condensateur au plus une fois par alternance au voisinage du début de l'alternance.
Description
ALIMENTATION FAIBLE PUISSANCE SANS INDUCTANCE
La présente invention concerne le domaine des conver-
tisseurs de puissance de type alimentations à découpage qui utilisent un interrupteur pour découper une tension alternative redressée afin de charger un condensateur de stockage fournissant une tension continue. L'invention concerne, plus particulière- ment, les convertisseurs de puissance non isolés, abaisseurs de
tension et s'applique à un circuit d'alimentation sous une ten-
sion faible devant la tension alternative redressée d'une charge
de faible puissance.
La figure 1 représente un exemple classique de circuit d'alimentation à découpage 2. Ce circuit comporte, en série entre deux bornes soumises à une tension alternative redressée, un
commutateur 5, une inductance 7 et un condensateur de stockage 4.
La borne de commande du commutateur 5 reçoit un signal produit par un circuit de commnande 6 dont le rôle est de réguler, par
modulation de largeur d'impulsions (PWM) de fermeture du commuta-
teur 5, la valeur de la tension de sortie Vout pour qu'elle corresponde à une valeur prédéterminée. Une diode de roue libre 8 est connectée en parallèle avec le condensateur 4 et l'inductance 7, pour supprimer l'apparition de surtensions dans l'inductance 7 lors des commutations. La structure et le fonctionnement du circuit 2 sont bien connus et ils ne seront pas détaillés plus avant.
Un tel circuit présente l'inconvénient de ne pas pou-
voir être intégré facilement, par exemple sur une puce de silicium, en raison de la présence d'une inductance, d'autant
plus que la tension redressée est le plus souvent issue du sec-
teur (220 ou 110 volts), ce qui impose le recours à une
inductance de forte valeur (de l'ordre de 1 mH).
Un objet de la présente invention est de proposer un circuit d'alimentation de type à découpage qui soit facile à
intégrer, même s'il doit recevoir une tension alternative redres-
sée élevée.
Une solution serait de supprimer l'inductance 7 et la diode de roue libre 8. Cette solution n'est, en pratique, pas envisageable dans un circuit tel que représenté en figure 1. En effet, elle conduirait à des surintensités importantes lors des fermetures multiples (fréquence de plusieurs kHz) du commutateur à chaque alternance, en raison de la forte différence d'amplitude entre la tension Vout souhaitée (généralement moins de 50 volts) et la tension redressée (généralement 110 à 220 volts). Le rôle de l'inductance 7 est précisément de supprimer l'apparition de
surintensités dans le condensateur 5 lors des conmmutations.
L'invention vise à proposer une nouvelle solution qui
pallie cet inconvénient.
Ainsi, un objet de la présente invention est de propo-
ser un circuit d'alimentation de type à découpage qui ne comporte aucun élément inductif tout en minimisant les surintensités dans
le condensateur de stockage.
L'invention vise, en particulier, à proposer une solu-
tion qui soit adaptée à un fonctionnement sur le secteur.
L'invention vise également à proposer un circuit d'ali-
mentation fournissant, aux bornes d'un condensateur de stockage,
une tension continue à une charge consommant une faible puis-
sance.
Pour atteindre ces objets, la présente invention pré-
voit un circuit d'alimentation d'une charge par une tension continue fournie par un condensateur de stockage à partir d'une tension alternative redressée d'amplitude élevée devant la valeur souhaitée pour ladite tension continue, qui comporte des moyens pour charger le condensateur au plus une fois par alternance au
voisinage du début de l'alternance.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le condensateur reçoit la tension redressée par l'intermédiaire
d'un commutateur, sans interposition d'élément inductif.
Selon un mode de réalisation de la présente invention,
le commutateur est commandé par un bistable.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le circuit d'alimentation comporte un bloc d'ouverture connecté au bistable pour ouvrir le commutateur lorsque la tension aux
bornes du condensateur dépasse une première tension prédéter-
minée. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le circuit d'alimentation comporte un bloc de fermeture connecté
au bistable pour fermer le commutateur lorsque la tension redres-
sée dépasse d'une deuxième tension prédéterminée la tension aux
bornes du condensateur.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le circuit d'alimentation comporte un bloc d'alimentation interne
alimenté par la différence de potentiel entre la tension alterna-
tive redressée et la tension de sortie, ledit bistable et ledit bloc d'ouverture étant alimentés par la différence de potentiel entre la tension produite par le bloc d'alimentation interne et la tension de sortie, et ledit bloc de fermeture étant alimenté
par la tension produite par le bloc d'alimentation interne.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le circuit d'alimentation comporte un bloc de démarrage alimenté par ladite différence de potentiel entre la tension produite par le bloc d'alimentation interne et la tension de sortie, et connecté au bistable pour ouvrir le commutateur lorsque ladite différence de potentiel entre la tension produite par le bloc d'alimentation interne et la tension de sortie est inférieure à
une troisième tension prédéterminée.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le circuit d'alimentation comporte un premier bloc de protection, connecté en parallèle avec une résistance de mesure située entre le commutateur et le condensateur, et connecté au bistable pour
ouvrir le commutateur lorsque la tension aux bornes de la résis-
tance de mesure est supérieure à une quatrième tension
prédéterminée.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le circuit d'alimentation comporte un second bloc de protection, connecté aux bornes du condensateur pour limiter la tension de
sortie à une cinquième tension prédéterminée.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le circuit d'alimentation comporte un filtre RC connecté à la
borne de conmmande du commutateur.
Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés en détail dans
la description suivante de modes de réalisation particuliers
faite à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles: la figure 1 décrite précédemment est destinée à exposer l'état de la technique et le problème posé; la figure 2 est un schéma-blocs d'un premier mode de
réalisation d'un circuit d'alimentation selon la présente inven-
tion; la figure 3 illustre, sous forme de chronogrammnes, le fonctionnement du circuit de la figure 2; la figure 4 est un schéma-blocs d'un deuxième mode de
réalisation d'un circuit d'alimentation selon la présente inven-
tion; la figure 5 représente un schéma électrique détaillé d'un mode de réalisation du circuit de la figure 4; et la figure 6 illustre, sous forme de chronogrammes, le
fonctionnement du circuit de la figure 5.
Aux figures 1 à 6, les mêmes références désignent les
mêmes éléments.
Une caractéristique de la présente invention est de prévoir un circuit d'alimentation d'une charge par une tension continue fournie aux bornes d'un condensateur de stockage qui ne comporte pas d'élément inductif. Pour éviter les problèmes de surintensité et de surtension, on prévoit des moyens pour limiter la tension à laquelle on commence la charge du condensateur de stockage. Ces moyens ont, selon l'invention, pour caractéristique de ne pas introduire d'élément dissipatif (comme cela serait le cas d'une résistance insérée en série avec le condensateur). Une caractéristique de l'invention est d'organiser la charge du condensateur de stockage au début de chaque alternance de la
tension d'alimentation redressée et une seule fois par alter-
nance. La figure 2 représente schématiquement, sous forme de blocs, un premier mode de réalisation d'un circuit d'alimentation selon la présente invention destiné à alimenter une charge (non représentée) par une tension Vout prélevée aux bornes d'un
condensateur de stockage 12.
Le condensateur 12 est connecté en série avec un conmmu-
tateur 18, entre une borne positive 14 et une borne de référence 16 d'application d'une tension alternative redressée Vin. Le cas échéant, une résistance de protection 20 est insérée en amont de
la borne positive 14. Un bloc d'alimentation (POW) 22 d'un cir-
cuit 10 de commande du commutateur 18 est alimenté entre la première borne 14 et le point milieu de l'association en série du commnutateur 18 et du condensateur 12, constituant une borne de
sortie 23 délivrant la tension Vout.
Le circuit 10 comporte un circuit bistable 24, alimenté entre une borne d'alimentation interne 25 en sortie du bloc 22 et la borne de sortie 23. Le rôle du circuit 24 est de fermer et
d'ouvrir le commutateur 18 lorsqu'il est, par exemple, respecti-
vement activé et inactive. Un bloc d'ouverture 26, alimenté entre la borne 25 et la borne 16, est connecté au bistable 24 pour l'inactiver lorsque la tension Vout dépasse une première tension prédéterminée Vi. Un bloc de fermeture (CL) 28, alimenté entre la borne 25 et la borne 23, est connecté au bistable 24 pour l'acti- ver dès que la tension Vin dépasse la tension Vout d'une seconde
tension prédéterminée V2.
La figure 3 illustre, sous forme de chronogrammes, le fonctionnement du circuit de la figure 2. Ces chronogranmmnes représentent, respectivement, la tension alternative redressée Vin fournie entre les bornes 14 et 16, le courant I traversant le
conmmutateur 18 et la tension Vout aux bornes du condensateur 12.
La tension Vin représentée ici est une tension redressée en
double alternance.
Lors de la première alternance représentée, on consi-
dère que l'on se trouve au démarrage du circuit et que le condensateur 12 n'est pas chargé (Vout = 0). Lorsque la tension Vin dépasse d'une tension V2 la tension Vout (instant t2), le circuit de fermeture 28 conmnande le bistable 24 pour fermer le commutateur 18. Pour des raisons de simplification, on choisit
ici une tension V2 égale à 0 volt, ce qui constitue un cas opti-
mal. Le condensateur 12 se charge jusqu'à ce que la tension Vout
atteigne la tension V1 (instant tl). Alors, le circuit d'ouver-
ture 26 commrnande le bistable 24 pour ouvrir le conmmutateur 18, et
le condensateur 12 se décharge à travers la charge qu'il ali-
mente.
Le courant I traversant le conmutateur 18 croît brus-
quement à la fermeture du commutateur, puis décroît lors de la charge du condensateur 12 et s'annule lorsque le commutateur est ouvert. On notera toutefois que la croissance brusque du courant à la fermeture du commtateur ne constitue pas une surintensité gênante en raison de la faible tension Vin à cet instant. De plus, la résistance 20 contribue à limiter le courant circulant dans le commtateur 18. A la différence des fermetures d'une alimentation à découpage classique qui s'effectuent sur toute l'alternance, donc sous forte tension, la fermeture (unique par alternance) de l'invention s'effectue le plus près possible du début de l'alternance (idéalement dès que la tension Vin dépasse
la tension Vout).
La charge du circuit consommant une faible puissance, le condensateur 12 ne se décharge pas complètement et au début de la deuxième alternance de la tension Vin, la tension Vout n'est
pas nulle.
Lors de la seconde alternance, la charge du condensa-
teur 12, déclenchée par le circuit de fermeture 28 lorsque la tension Vin dépasse la valeur Vout + V2, commence plus tard que lors de la première alternance. La charge se prolonge jusqu'à ce que la tension Vout dépasse la tension V1. Le condensateur 12 se décharge ensuite jusqu'à ce que le conmmutateur 18 soit à nouveau
fermé, au début de l'alternance suivante, et ainsi de suite.
Dans l'exemple représenté, la consommation de puissance de la charge du circuit est telle que la tension Vout aux bornes du condensateur évolue entre une valeur maximale Vl et une valeur minimale dès la troisième alternance. La tension V1 est choisie relativement faible pour optimiser la régulation de la tension Vout à la valeur souhaitée. La tension V2 est choisie la plus faible possible, non seulement pour l'objectif de régulation, mais surtout pour minimiser la tension Vin à la fermeture, donc
les courants pics de chaque alternance. Lors de chaque alter-
nance, le condensateur 12 est chargé pendant un temps très bref par rapport à la durée d'une alternance, donc par rapport au
temps pendant lequel il se décharge dans la charge qu'il ali-
mente. Ainsi, la présente invention est plus particulièrement destinée à alimenter des charges consommant une faible puissance à une tension peu élevée. Les échelles des courbes n'ont pas été respectées pour des raisons de clarté, et la différence entre les valeurs maximale et minimale de la tension Vout est faible devant
la tension Vl.
La figure 4 représente, sous forme de blocs, un deuxième mode de réalisation d'un circuit d'alimentation selon la présente invention. Ce mode de réalisation reprend les éléments du circuit de la figure 2 et comprend en outre des fonctions de sécurité.
Un bloc de démarrage (LP) 36, alimenté par la dif-
férence de potentiels entre la borne d'alimentation interne 25 et la borne de sortie 23, est connecté au bistable 24 pour forcer l'ouverture du commutateur 18 lorsque sa tension d'alimentation
Vin descend en dessous d'une troisième tension prédéterminée V3.
Un premier bloc de protection (SC) 38 est connecté en
parallèle avec une résistance de mesure 40 placée entre le commu-
tateur 18 et le condensateur 12. Le bloc de protection 38 est connecté au bistable 24 pour forcer l'ouverture du commutateur 18 si la tension aux bornes de la résistance de mesure 40 dépasse
une quatrième tension prédéterminée V4.
Un deuxième bloc de protection (OV) 42 est connecté en parallèle avec le condensateur 12 pour limiter la tension de
sortie Vout à une cinquième tension prédéterminée V5.
Un filtre (FIL) 44, relié à la borne de sortie 23, est connecté à la commande du conmutateur 18 pour filtrer d'éventuels
parasites susceptibles de provoquer des commutations intempes-
tives du commutateur 18.
Une résistance de secours 46 est connectée entre les bornes 14 et 16 pour créer une boucle de courant non capacitive et éliminer d'éventuels parasites dans le circuit lorsqu'aucune
charge n'est connectée aux bornes du condensateur 12.
Le bistable 24 est alimenté, conmme le bloc 36, entre
les bornes 25 et 23, et les niveaux de tension des signaux pro-
duits par le bistable 24 dépendent de sa tension d'alimentation.
La tension prédéterminée V3 du bloc 36 est choisie pour que le commutateur 18 soit systématiquement ouvert lorsque la tension d'alimentation du bistable 24 devient trop faible. On évite ainsi de connmmander le commtateur 18 par des signaux ayant des niveaux de tension faibles et qui pourraient amener un fonctionnement non désiré. Par exemple, si le commutateur 18 est un transistor MOS et qu'on commande sa fermeture avec des niveaux de tension trop
faibles, on peut obtenir un fonctionnement linéaire indésirable.
La résistance de mesure 40 est de très faible valeur, et la tension prédéterminée V4 est choisie pour correspondre à un courant maximal dans le commutateur 18 et le condensateur 12. La tension prédéterminée V5 est choisie en fonction de la tension maximale que peut supporter le condensateur et la
charge qu'il doit alimenter.
La figure 5 représente un schéma d'un mode de réalisa-
tion du circuit de la figure 4. Le bloc d'alimentation interne 22 comprend, en série entre la borne de sortie 23 et la borne 14, une résistance 223 et un condensateur 221, une diode Zener 222 étant connectée en parallèle sur le condensateur 221. La diode Zener fixe une valeur VCI de tension d'alimentation interne fournie par le condensateur 221. La résistance 223 sert à limiter
le courant de charge du condensateur 221 et à absorber la dif-
férence de potentiel entre les bornes 14 et 25.
Le bistable 24 est, par exemple, une bascule RS formée par une première porte NON-ET 241 dont la sortie est connectée à une première entrée d'une deuxième porte NON-ET 242. La sortie de
la porte 242 est connectée à une première entrée de la porte 241.
Les deuxièmes entrées des portes 241 et 242 constituent respecti-
vement les entrées S et R de la bascule RS 24. La sortie de la porte 241 constitue la sortie Q de la bascule. Les portes 241 et 242 sont alimentées par la tension VCI et sont donc référencées à la tension Vout. Ainsi, lorsque la bascule 24 sera inactivée, la
borne Q sera à la tension Vout et lorsque la bascule sera acti-
vée, la borne Q sera à une tension Vout + VCI.
Le bloc d'ouverture 26 comporte, de préférence, un amplificateur non-inverseur 261 (par exemple constitué de deux portes NON-ET en série), connecté en série avec une résistance 264 entre la cathode d'une diode 263 et le point milieu d'un pont diviseur résistif 265, 265', connecté entre la borne 25 et, par l'intermédiaire d'un potentiomètre 266, la borne 16. L'anode de
la diode 263 est reliée à l'entrée R du bistable 24 et une résis-
tance 262 est placée en parallèle sur l'amplificateur 261.
L'amplificateur est alimenté par la tension VCI et référencé à la
tension Vout. Ainsi, un état logique bas en sortie de l'amplifi-
cateur 261 correspond à une tension Vout et un état logique haut en sortie de l'amplificateur 261 correspond à une tension Vout + VCI. Le bloc de fermeture 28 comprend, de préférence, un transistor bipolaire 281 de type NPN dont l'émetteur est connecté à la borne de sortie 23 et dont le collecteur est relié à la
borne 25 par l'intermédiaire d'une résistance 282. Un condensa-
teur 283 relie également le collecteur du transistor 281 à la borne S du bistable et une résistance 284 relie cette borne S à la borne 25. La base du transistor bipolaire 281 est reliée au point milieu d'un pont diviseur résistif 285, 285' connecté entre
la borne 23 et la borne 14.
Le bloc de démarrage 36 comprend deux transistors bipo-
laires de type NPN 361 et 362 dont les émetteurs respectifs sont
connectés à la borne de sortie 23 et dont les collecteurs respec-
tifs sont connectés à la borne d'alimentation interne 25 par l'intermédiaire de résistances 363 et 364 respectivement. La base
du transistor 361 est reliée, par l'intermédiaire d'une résis-
tance 365, au point milieu d'une association en série d'une diode Zener 366 et d'une résistance 365', connectée entre la borne 23 et la borne 25, la cathode de la diode 366 étant reliée à la borne 25. L'anode d'une diode 367, dont la cathode est reliée à la base du transistor 362, est reliée au collecteur du transistor 361. Une résistance 368 relie la base du transistor 362 à la
borne de sortie 23.
Le premier bloc de protection 38 comporte un pont divi-
seur résistif 381, 381' connecté en parallèle avec la résistance de mesure 40. L'anode d'une diode 382, dont la cathode est reliée à la base du transistor 362, est connectée au point milieu de ce
pont diviseur.
il Le bloc de protection 42 comporte une diode Zener 42 dont l'anode est reliée à la borne 16 et dont la cathode est
reliée à la borne de sortie 23.
Le filtre 44 comporte une résistance 441 connectée entre la sortie du bistable 24 et la borne de commande du commutateur 18 (la grille du transistor MOS), un condensateur 442 étant connecté entre cette borne de commande et la borne de
sortie 23.
La figure 6 illustre le fonctionnement du circuit de la
figure 5. Elle représente, sous forme de chronogrammes, un exem-
ple d'allure du courant I281 et de la tension V281 du transistor 281, et des tensions respectives V286, VQ, VA et VB au noeud 286,
en sortie Q du bistable 24 et aux noeuds A et B, pour deux alter-
nances de la tension alternative redressée Vin appliquée entre les bornes 14 et 16. Lorsque cette tension redressée dépasse d'une valeur V2 la tension Vout (instants t2), le pont diviseur 285, 285' voit une tension V2. Les valeurs des résistances du pont 285, 285' sont choisies pour, lorsqu'il est soumis à une
tension supérieure à V2, mettre le transistor 281 en conduction.
Lorsque le transistor 281 entre en conduction, la tension aux bornes du condensateur 283 est nulle et le point 286 est amené à
la tension de référence du transistor 281, c'est-à-dire la ten-
sion Vout. Cela active le bistable 24 qui était auparavant inactive. La tension de sortie VQ du bistable 24 passe au niveau haut (Vout + VCI). Le transistor 281 étant toujours activé, le condensateur 283 se charge à travers la résistance 284 jusqu'à ce que la tension à ses bornes soit égale à la tension VCI. Au fur et à mesure que le condensateur 283 se charge, la tension du noeud 286 augmente de la tension Vout jusqu'à la tension Vout +
VCI (instants t3), puis se stabilise. Lorsque, en fin d'alter-
nance, la tension redressée Vin descend en dessous de la tension Vout + V2 (instants t4), le transistor 281 se bloque et le condensateur 283 se décharge à travers les résistances 282 et 284. La décharge du condensateur 283 à travers la résistance 284 crée une surtension sur le noeud 286, dont la tension revient à la valeur Vout + VCI lorsque le condensateur 283 se décharge (instants t5). La valeur de cette surtension est limitée, par
exemple, par un dispositif de protection à diodes (non repre-
senté) connecté de manière classique à la borne S du bistable 24.
La tension entre le pont diviseur 265, 265' et le potentiomètre 266 est égale à 1/2VCI + Vout. Lorsque la tension Vout augmente, la tension aux bornes de chacune des résistances du pont 265, 265' et du potentiomètre 266 augmente. La tension VA diminue lorsque la tension augmente aux bornes des résistances du pont diviseur 265, 265'. L'amplificateur 261 est alimenté par la tension VCI (donc référencé sur la tension Vout), et il est prévu pour fournir une sortie haute ou basse selon que sa borne d'entrée est soumise à une tension supérieure ou inférieure à VCI/2. Le pont diviseur 265, 265' et le potentiomètre 266 sont prévus pour que la tension VA devienne inférieure à Vout + VCI/2 lorsque la tension Vout dépasse la tension prédéterminée V1 (instant tl). Dans ce cas, l'amplificateur 261 fournit une sortie basse, c'est-à-dire égale à Vout. Un courant circule alors à
travers la résistance 262 et la tension VA est abaissée brusque-
ment en dessous de la valeur Vout + VCI/2. Cette chute de tension crée une hystérésis sur l'entrée de l'amplificateur 261 et évite que sa sortie n'oscille. Lorsque la sortie de l'amplificateur 261 est amenée à la tension Vout, le bistable 24 est inactive, et la tension VQ redevient égale à Vout. Le commutateur 18 est alors ouvert, le condensateur 12 commence à se décharger et la tension Vout commence à diminuer, de même que la tension aux bornes des résistances du pont diviseur 265. La diminution de cette dernière tension entraîne l'augmentation de la tension VA. Lorsque la tension VA atteint la valeur Vout + VCI/2, l'amplificateur 261 fournit en sortie une tension haute, égale à Vout + VCi. On remarquera que lorsque la tension VA est égale à la valeur Vout + VCi/2, la tension du point milieu du pont diviseur 265, 265' a une valeur égale à Vout + VCi/2 augmentée de la tension due au
courant qui traverse alors la résistance 264. Lorsque l'amplifi-
cateur fournit une tension haute, le courant change de sens dans la résistance 262 et la tension VA augmente brusquement (instants t6). Cette augmentation de tension crée une hystérésis et évite que la sortie de l'amplificateur 261 n'oscille. La tension VA
augmente ensuite au rythme de la décharge du condensateur 12.
Le potentiomètre 266 permet de régler la valeur de V1. On remarquera que les courbes de la figure 6 représentent une tension Vout constante alors qu'on a vu en relation avec la figure 2B que la tension Vout oscillait entre une valeur minimale et la valeur V1. Pour des raisons de clarté, les échelles n'ont pas été respectées, en particulier pour les variations de la tension VA qui sont proportionnelles aux variations de la tension Vout.
Le fonctionnement du bloc de démarrage 36 est le sui-
vant. La diode Zener 366 et la résistance 365' sont soumises à la
tension VCI. La diode Zener 366 est choisie pour être en conduc-
tion tant que la tension VCI est supérieure à une tension prédéterminée V3. Si la tension VCI descend en dessous de V3, la
diode Zener 366 se bloque et le courant s'annule dans les résis-
tances 365 et 365'. La base du transistor bipolaire 361 est alors amenée à la tension Vout, qui constitue sa tension de référence, et le transistor 361 est ouvert. Un courant circule alors à travers les résistances 363 et 368 à travers la diode 367, la tension base-émetteur du transistor bipolaire 362 augmente et le transistor 362 entre en conduction, ce qui active la borne R du bistable 24. Ainsi, le dispositif 36 permet de commander le bistable 24 pour ouvrir le commutateur 18 lorsque la tension VCi
descend en dessous d'une tension V3 prédéterminée.
Le fonctionnement du bloc de protection 38 est le sui-
vant. Les valeurs des résistances 381 et 381' sont choisies de manière à fermer le transistor 362 par l'intermédiaire de la diode 382 lorsque la tension aux bornes de la résistance de mesure 40 dépasse une valeur prédéterminée V4. Ainsi, le bloc 38 permet de commander le bistable 24 pour ouvrir le commutateur 18
lorsqu'un courant trop fort traverse ce dernier.
Le filtre 44 permet de supprimer les pics de tension qui pourraient être générés sur la commande du commutateur 18, par exemple par des pics de tension introduits par du bruit sur la tension alternative redressée ou par les surtensions du bloc de fermeture 28, comme cela a été décrit précédemment. Le circuit de la figure 5 est particulièrement adapté
pour être intégré, mais il peut également être réalisé en compo-
sants discrets, selon les technologies disponibles et la puissance que l'on veut fournir à la charge. Si l'on considère un mode de réalisation en composants discrets, les portes 241 et 242
du bistable 24 ainsi que l'amplificateur non-inverseur 261 peu-
vent être obtenues par la connexion des éléments d'un circuit, par exemple un SGS-Thomson HCF40M, comprenant quatre portes NON ET. On réalisera alors l'amplificateur 261 en connectant en série deux portes NON ET dont les entrées sont reliées ensemble, comrne
cela est représenté en figure 5.
A titre d'exemple particulier de réalisation, un cir-
cuit tel que décrit en relation avec la figure 6, destiné à être alimenté par le secteur de 220 volts et à fournir une tension
Vout comprise entre 0 et 25 volts, peut être réalisé en utili- sant, pour les différents composants, les valeurs suivantes:
368: 1 MQ
282: 150 kQ 12: 1000 Of 16 volts 221: 47 Of 16 volts 283, 442: 1 nf : 22 223: 68 k.2 285: 560 kQ 285', 284, 265, 365, 365', 441: 47 kQ
381: 150 Q
381': 220 Q
363, 364, 46: 150 k 2 264: 4,7 kQ 265, 265': 10 kQ
262: 1 M
1 Q
366: 8,2 volts 266: 47 kf 222: 10 volts Bien entendu, la présente invention est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l'homme du
métier. Ainsi, les descriptions précédentes correspondent à un
circuit d'alimentation qui reçoit une tension alternative redres-
sée en double alternance, mais l'homme du métier les adaptera sans difficultés à une tension redressée en simple alternance. De
même, le bistable 24 et l'amplificateur 261 peuvent avoir n'im-
porte quelle structure de fonctionnement équivalent.
Claims (10)
1. Circuit d'alimentation d'une charge par une tension continue (Vout) fournie par un condensateur de stockage (12) à partir d'une tension alternative redressée (Vin) d'amplitude élevée devant la valeur souhaitée pour ladite tension continue, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (22, 24, 26, 28, 18) pour charger le condensateur au plus une fois par alternance au
voisinage du début de l'alternance.
2. Circuit d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le condensateur (12) reçoit la tension redressée (Vin) par l'intermédiaire d'un commutateur (18), sans
interposition d'élément inductif.
3. Circuit d'alimentation selon la revendication 2, caractérisé en ce que le commutateur (18) est commandé par un
bistable (24).
4. Circuit d'alimentation selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un bloc d'ouverture (26)
connecté au bistable (24), pour ouvrir le commutateur (18) lors-
que la tension (Vout) aux bornes du condensateur (12) dépasse une
première tension prédéterminée (Vl).
5. Circuit d'alimentation selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comporte un bloc de fermeture (28) connecté au bistable (24) pour fermer le commutateur (18) lorsque
la tension redressée (Vin) dépasse d'une deuxième tension prédé-
terminée (V2) la tension (Vout) aux bornes du condensateur (12).
6. Circuit d'alimentation selon les revendications 3 à
, caractérisé en ce qu'il comporte un bloc d'alimentation interne (22) alimenté par la différence de potentiel entre la tension alternative redressée (Vin) et la tension de sortie (Vout), ledit bistable (24) et ledit bloc d'ouverture (26) étant alimentés par la différence de potentiel (VCI) entre la tension produite par le bloc d'alimentation interne (22) et la tension de sortie,
ledit bloc de fermeture (28) étant alimenté par la ten-
sion produite par le bloc d'alimentation interne.
7. Circuit d'alimentation selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend un bloc de démarrage (36) alimenté par ladite différence de potentiel (Vci) entre la ten- sion produite par le bloc d'alimentation interne (22) et la tension de sortie (Vout), et connecté au bistable (24) pour ouvrir le conmmutateur (18) lorsque ladite différence de potentiel entre la tension produite par le bloc d'alimentation interne et la tension de sortie est inférieure à une troisième tension
prédéterminée (V3).
8. Circuit d'alimentation selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'il comprend un premier bloc de protection (38), connecté en parallèle avec une résistance de mesure (40) située entre le commutateur (18) et le condensateur (12), et connecté au bistable (24) pour ouvrir le conmmtateur lorsque la tension aux bornes de la résistance de mesure est supérieure à
une quatrième tension prédéterminée (V4).
9. Circuit d'alimentation selon l'une quelconque des
revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un second
bloc de protection (42), connecté aux bornes du condensateur (12), pour limiter la tension de sortie (Vout) à une cinquième
tension prédéterminée (V5).
10. Circuit d'alimentation selon l'une quelconque des
revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend un filtre
RC (44) connecté à la borne de commande du commutateur (18).
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR9814090A FR2785735A1 (fr) | 1998-11-05 | 1998-11-05 | Alimentation faible puissance sans inductance |
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| FR9814090A FR2785735A1 (fr) | 1998-11-05 | 1998-11-05 | Alimentation faible puissance sans inductance |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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